Эффект мёртвой воды выглядит странно даже для опытного наблюдателя. Лодка или небольшое судно идут хуже обычного, мотор работает ровно, сильной волны нет, ветер не мешает, а скорость падает. Иногда корпус словно кто-то держит снизу. Со стороны поверхность кажется спокойной, поэтому причина долго ускользала от объяснения.
Суть явления связана не с поверхностью, а с толщей воды. Если внизу лежит более плотный слой, а сверху находится менее плотный, между ними возникает граница. Плотность меняется из-за солёности, температуры или сочетания этих факторов. Когда судно движется по мелководью или над участком с выраженным разделением слоёв, часть энергии уходит не на разгон вперёд, а на образование внутренних волн. Они идут по границе слоёв и отнимают тягу.
Как возникает
Я бы описал механизм без сложных схем. Корпус давит на воду и создаёт возмущение. В обычных условиях значительная доля энергии уходит в поверхностную волну и сопротивление трения. При мёртвой воде добавляется ещё один канал потерь. Возмущается не только верхняя часть, но и внутренний слой. Появляется волна на глубине, скрытая от глаза. Для двигателя или вёсел разницы нет: энергия уже потрачена, а прирост скорости меньше ожидаемого.
На мелководье эффект усиливается по понятной причине. Дно ограничивает движение воды вниз и в стороны. Поток под корпусом сжимается, структура слоёв нарушается сильнее, сопротивление растёт. Если скорость судна близка к скорости распространения внутренней волны, торможение ощущается особенно заметно. Возникает режим, при котором судно как будто упирается в невидимый вал.
Где его замечтают
Чаще явление связывают с фьордами, устьями рек, лагунами и прибрежными районами, где пресная вода лежит над солёной. Но одних слов мало. Нужны подходящая глубина, заметный перепад плотности и режим движения, при котором корпус эффективно возбуждает внутреннюю волну. Поэтому на соседних участках акватории разница в поведении судна порой ощущается очень резко.
На практике мёртвую воду путают с перегрузкой лодки, слабым мотором, встречным течением или намотавшейся травой. Отличие в том, что внешних признаков почти нет. Поверхность не обязана выдавать проблему. Судоводитель прибавляет тягу, а отклик остаётся слабым. Иногда после смены курса или выхода на чуть большую глубину ход внезапно возвращается.
Что важно для судоводителя
Я бы не называл мёртвую воду редкой экзотикой. Для маломерных судов на стратифицированной воде она вполне реальна. Стратификация (расслоение воды по плотности) создаёт скрытую границу, на которой и рождаются внутренние волны. Чем уже запас мощности и чем чувствительнее корпус к режиму хода, тем заметнее потеря скорости.
Опознать эффект можно по сочетанию признаков: спокойная поверхность, ощутимое падение хода, вязкое движение корпуса, слабая отдача от увеличения тяги. Полезно смотреть на глубину, характер воды после дождей, близость речного стока и участки, где смешиваются массы разной солёности. Иногда достаточно уйти с мелкого места, немного изменить скорость или маршрут, чтобы снизить потери.
Физика мёртвой воды хорошо изучена, хотя в реальной обстановке она проявляется не по учебной схеме. На неё влияют форма корпуса, осадка, глубина, рраспределение плотности по вертикали. Поэтому один и тот же участок по-разному ведёт себя для байдарки, моторной лодки и крупного судна. Общий принцип при этом остаётся прежним: часть энергии забирает внутренняя волна, а судно идёт медленнее, чем подсказывает состояние поверхности.